#05 Vizualizácia - HMI | Trendy a krivky

TRENDY A KRIVKY | Účelom vizualizácie trendov, kriviek je pomáhať operátorovi v riadení procesu. Pri monitorovaní priebehov minulých, súčasných i predpokladaných. Krivky ukazujú časový priebeh jednej, alebo viacerých premenných ako postupnosť bodov stĺpcov, alebo čiar. Analógové, alebo binárne hodnoty premenných môžu byť merané, vypočítané, alebo zadané manuálne. Poskytujú kvalitatívnu a kvantitatívnu informáciu.

Vizualizovaný priebeh musí zodpovedať realite, a preto pre vzorkovaciu frekvenciu musí platiť Shannonova teoréma. Hodnoty reálnych trendov sa ukladajú do cyklickej vyrovnávacej pamäti a historických do dlhodobých archívov. Pre ukladanie je výhodné, ak sa krivky prijímajú a ukladajú ako fyzikálne premenné, a nie v %, aby sa osobitne nemuseli ukladať platné rozsahy. Metódy ukladania hodnôt sú zvyčajne cyklické s ekvidištančným časovým intervalom. Cyklus ukladania nemusí byť zhodný s aktualizačným cyklom zobrazenia, ale je vhodné, ak je ich pomer celé číslo. Niektoré hodnoty nie sú registrované v riadiacom systéme, ale môžu byť potrebné napr. kvôli analýze. Vtedy sa musia zadať manuálne spolu s ich časovou značkou.

Pri zvolenom časovom intervale zobrazovania nemusia byť vždy zobrazované všetky hodnoty, ale len ich niektoré reprezentatívne vzorky. Aby operátor dokázal správne interpretovať trend, musí mu byť brané na vedomie, aká metóda redukcie údajov bola použitá. Trendové obrazy sú vizualizované v pracovnej časti obrazovky úplne, alebo čiastočne, alebo ako prekrývajúce sa okno. Ich základným poľom je titulok a slúži pozorovateľovi na pochopenie zobrazenia v kontexte s ostatnými procesnými informáciami. Pole trendu sa volí v najväčšej možnej veľkosti, zvlášť vtedy, keď v jednom poli je vizualizovaných viac kriviek. Jeho podklad môže byť o niečo svetlejší ako podklad titulku a popisov, čím sa dosiahne jasnejšie členenie vizualizácie. Pre normálne sediaceho človeka s ostrosťou videnia od jednej uhlovej minúty, musia byť ľahko detekovateľné zmeny krivky od 1%. Pre monitor s vyšším rozlíšením potom vyplýva pri vzdialenosti od 1000 mm výška poľa trendu najmenej 70 mm pri rozlíšení 0,5% na 200 pixlov. Tieto výpočty platia aj pre šírku trendov pri vertikálnom priebehu. Mriežka sa vizualizuje pre uľahčenie čítania v poli trendov. Počet jej čiar má byť minimalizovaný a ich hrúbka musí byť menšia ako hrúbka čiar samotných trendov. Ich farba má byť menej výrazná napr. modrá, aby opticky zostávali v pozadí. Má byť k dispozícii aj voľba úplného vypnutia mriežky. Odporúča sa jedno, alebo dve pravítka, vodiace čiary pohybujúce sa paralelne s osou hodnôt. Premiestňuje ich operátor, aby mu slúžili ako pomôcka na čítanie. Prienik pravítka a trendu je numericky zobrazený, čo umožňuje presné porovnávanie dvoch hodnôt.

Smer kriviek Dva smery zľava doprava a zhora nadol sú prirodzené. Prvý smer zodpovedá klasickej matematickej reprezentácii a poskytuje veľký časový interval. Druhý smer naopak dovoľuje veľké rozlíšenie hodnôt.

Aktualizácia S každým vstupom nového bodu reálneho trendu sa tento celý posúva v smere do minulosti. Má to nasledujúce výhody: využíva sa celá šírka poľa trendu, operátor môže sledovať krivky ľahko, pretože sa v čase posúvajú iba málo. Mala by byť k dispozícii možnosť pozastavenia aktualizácie.

Označovanie osí Os hodnôt je kolmá k časovej osi. Ich smer závisí od zvoleného smeru priebehu trendu. Pre os hodnôt sa odporúča stupnica delenia 1, 2 a 5 alebo ich desaťnásobky a je vo fyzikálnych jednotkách alebo v %. Toto delenie je len pre orientáciu, pretože kvantitatívne čítanie je podporované aj numerickými hodnotami a mriežkou. Osi by mali byť na mieste, kde je aktuálna hodnota. Je možné použiť aj dve osi hodnôt. Jedna spoločná v % pre všetky krivky vľavo a jedna v jednotkách pre vybraný trend vpravo. Pre historické trendy je os umiestnená vľavo. Pre reálne trendy je časová os označená relatívne a pre historické absolútne. Dátumový údaj by sa mal vyskytovať iba raz pre každý deň, príp. pre jeho časť. Os môže ležať podľa potreby na okraji, alebo v strede poľa trendu

Čítaj viac o HMI & SCADA na našom webe Daily Automation 

Autor: Ing. Peter Hrubaník, PhD.